論文の概要: Quasiparticle spectroscopy, transport, and magnetic properties of Nb films used in superconducting transmon qubits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2207.11616v1
• Date: Sat, 23 Jul 2022 22:45:23 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2023-02-04 00:28:49.422823
• Title: Quasiparticle spectroscopy, transport, and magnetic properties of Nb films used in superconducting transmon qubits
• Title（参考訳）: 超伝導トランスモン量子ビットにおけるNb薄膜の準粒子分光、輸送、磁気特性
• Abstract要約: 超伝導量子ビットの製造に使用されるシリコン基板上のニオブ薄膜が特徴である。 これらのフィルムは、T_c=9.35$Kの優れた超伝導転移温度を示し、かなりクリーンな超伝導ギャップを示す。 磁場に対する応答は複雑で、相当に不可逆な挙動を示し、熱伝導が不十分である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.281703940559505
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Niobium thin films on silicon substrate used in the fabrication of superconducting qubits have been characterized using scanning and transmission electron microscopy, electrical transport, magnetization, quasiparticle spectroscopy, and real-space real-time magneto-optical imaging. We study niobium films to provide an example of a comprehensive analytical set that may benefit superconducting circuits such as those used in quantum computers. The films show outstanding superconducting transition temperature of $T_{c}=9.35$ K and a fairly clean superconducting gap, along with superfluid density enhanced at intermediate temperatures. These observations are consistent with the recent theory of anisotropic strong-coupling superconductivity in Nb. However, the response to the magnetic field is complicated, exhibiting significantly irreversible behavior and insufficient heat conductance leading to thermo-magnetic instabilities. These may present an issue for further improvement of transmon quantum coherence. Possible mitigation strategies are discussed.
• Abstract（参考訳）: 超伝導量子ビットの作製に用いられるシリコン基板上のニオブ薄膜は、走査型および透過型電子顕微鏡、電気輸送、磁化、準粒子分光、リアルタイム磁気光学イメージングを用いて特徴づけられている。 量子コンピュータなどで使用される超伝導回路に有利な包括的な解析セットの例を示すために,ニオブ膜の研究を行った。 超伝導転移温度は 9.35$ k であり、超伝導ギャップは清浄であり、超流動密度は中間温度で高められている。 これらの観測は最近のNbの異方性強結合超伝導の理論と一致している。 しかし、磁場に対する応答は複雑であり、非常に不可逆的な挙動と熱伝導性が不十分であり、熱-磁気不安定性をもたらす。 これらはトランスモン量子コヒーレンスをさらに改善するための問題となるかもしれない。 緩和戦略について論じる。

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